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技術 コヒーレンス測定装置、及び試験装置

出願人 株式会社アドバンテスト
発明者 松田峰樹福島徳明入澤昭好
出願日 2006年2月23日 (14年9ヶ月経過) 出願番号 2006-047329
公開日 2007年9月6日 (13年2ヶ月経過) 公開番号 2007-225453
状態 未査定
技術分野 各種分光測定と色の測定 光学装置、光ファイバーの試験
主要キーワード 複数次 最大光路差 コヒーレンス特性 射出点 干渉データ 平均光路長 射出領域 回折溝
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

パルス光被測定光について、精度よくコヒーレンス特性を測定する。

解決手段

被測定光のコヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置であって、被測定光が入射され、被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、正側回折光及び負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、測定面における干渉縞強度分布を測定する測定部と、干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する算出部とを備えるコヒーレンス測定装置を提供する。

概要

背景

レーザダイオード等の発光素子を評価する項目として、コヒーレンス特性の測定が知られている。コヒーレンス特性は、一般にマイケルソン干渉計による測定方式が用いられている。

マイケルソン干渉計は、平行光をビームスプリッタにより2つの光路にわけ、それぞれの光路における光を反射させ、ビームスプリッタにより合成する。ここで、いずれかの光を反射するミラーの位置を順次変化させることにより、2つの光路に光路差を生じさせ、光路差毎に干渉の強度を測定する。このような処理により、被測定光のコヒーレンス特性を測定する。また、被測定光を出力するレーザダイオード等の自己発熱を低減するべく、被測定光としてパルス光を出力させ、レーザダイオードの測定を行う場合がある。

現在、関連する特許文献等は認識していないので、その記載を省略する。

概要

パルス光の被測定光について、精度よくコヒーレンス特性を測定する。被測定光のコヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置であって、被測定光が入射され、被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、正側回折光及び負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、測定面における干渉縞強度分布を測定する測定部と、干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する算出部とを備えるコヒーレンス測定装置を提供する。

目的

このため本発明は上記の課題を解決するコヒーレンス測定装置及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被測定光コヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置であって、前記被測定光が入射され、前記被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、前記被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、前記正側回折光及び前記負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、前記測定面における干渉縞強度分布を測定する測定部と、前記干渉縞の前記強度分布に基づいて、前記被測定光の前記コヒーレンス特性を算出する算出部とを備えるコヒーレンス測定装置。

請求項2

前記反射部は、前記正側回折光の進行方向に設けられ、前記正側回折光を反射する正側ミラーと、前記負側回折光の進行方向に設けられ、前記負側回折光を反射する負側ミラーとを有する請求項1に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項3

前記回折格子のそれぞれの回折溝は、第1の方向に沿って形成され、前記正側ミラーは、前記第1の方向を法線とする水平面内に投影した前記正側回折光の進行方向を法線とする反射面を有し、前記正側回折光を全反射し、前記負側ミラーは、前記水平面内に投影した前記負側回折光の進行方向を法線とする反射面を有し、前記負側回折光を全反射する請求項2に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項4

前記被測定光を平行光に変換し、前記回折格子に入射するコリメータを更に備える請求項3に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項5

前記回折格子は、入射面に前記被測定光が入射され、前記入射の裏面に設けられた射出面から前記回折光を射出する透過型回折格子であり、前記コリメータは、前記回折格子に対して前記入射面側に設けられ、前記入射面に前記被測定光を入射し、前記反射部は、前記回折格子に対して前記射出面側に設けられ、前記回折格子の前記射出面において、前記正側回折光及び前記負側回折光を干渉させ、前記測定部は、前記回折格子を透過した前記干渉縞を測定する請求項4に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項6

前記回折格子は、入反射面に前記被測定光が入射され、前記入反射面から前記回折光を射出する反射型回折格子であり、前記コリメータは、前記回折格子に対して前記入反射面側に設けられ、前記入反射面に前記被測定光を入射し、前記反射部は、前記回折格子に対して前記入反射面側に設けられ、前記回折格子の前記入反射面において、前記正側回折光及び前記負側回折光を干渉させ、前記測定部は、前記回折格子において反射した前記干渉縞を測定する請求項4に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項7

前記反射部は、測定すべき前記被測定光の波長に基づいて、前記正側ミラー及び前記負側ミラーの位置を制御する制御部を更に有する請求項2に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項8

前記回折格子は、略単一の波長を有する前記被測定光に対し、射出角の異なる複数の正側回折光と、射出角の異なる複数の負側回折光とを生成し、前記反射部は、いずれかの射出角を有する前記正側回折光及び前記負側回折光を反射する位置に、前記正側ミラー及び前記負側ミラーの位置を制御する制御部を更に有する請求項2に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項9

前記コヒーレンス測定装置は、予め定められた複数種類の波長の前記被測定光の前記コヒーレンス特性を測定し、前記反射部は、それぞれの前記波長に対するそれぞれの前記正側回折光の進行方向に設けられた、複数の前記正側ミラーと、それぞれの前記波長に対するそれぞれの前記負側回折光の進行方向に設けられた、複数の前記負側ミラーとを有する請求項2に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項10

前記コヒーレンス測定装置は、パルスの前記被測定光のコヒーレンス特性を測定する請求項1に記載のコヒーレンス測定装置。

請求項11

発光素子試験する試験装置であって、前記発光素子が発光する被測定光のコヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置と、前記コヒーレンス測定装置が測定した前記コヒーレンス特性に基づいて、前記発光素子の良否を判定する判定部とを備え、前記コヒーレンス測定装置は、前記被測定光が入射され、前記被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、前記被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、前記正側回折光及び前記負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、前記測定面における干渉縞の強度分布を測定する測定部と、前記干渉縞の前記強度分布に基づいて、前記被測定光の前記コヒーレンス特性を算出する算出部とを有する試験装置。

技術分野

0001

本発明は、被測定光コヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置、及び発光素子試験する試験装置に関する。特に本発明は、パルス光のコヒーレンス特性を精度よく測定できるコヒーレンス測定装置に関する。

背景技術

0002

レーザダイオード等の発光素子を評価する項目として、コヒーレンス特性の測定が知られている。コヒーレンス特性は、一般にマイケルソン干渉計による測定方式が用いられている。

0003

マイケルソン干渉計は、平行光をビームスプリッタにより2つの光路にわけ、それぞれの光路における光を反射させ、ビームスプリッタにより合成する。ここで、いずれかの光を反射するミラーの位置を順次変化させることにより、2つの光路に光路差を生じさせ、光路差毎に干渉の強度を測定する。このような処理により、被測定光のコヒーレンス特性を測定する。また、被測定光を出力するレーザダイオード等の自己発熱を低減するべく、被測定光としてパルス光を出力させ、レーザダイオードの測定を行う場合がある。

0004

現在、関連する特許文献等は認識していないので、その記載を省略する。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、従来のマイケルソン干渉計は、ミラーを連続的に移動させて、所定のサンプリング周期で干渉の強度を測定している。このため、それぞれのサンプリングタイミングにおいてパルス光が発光していない場合、当該光路差における干渉データを検出することができない。

0006

特に、パルス光の周期がサンプリング周期よりも長い場合には、測定データが欠如し、精度のよい測定を行うことが困難である。上述した課題は、パルス光の周期が長いほど顕著となり、またパルス幅が短くなるほど顕著となる。

0007

このため本発明は上記の課題を解決するコヒーレンス測定装置及び試験装置を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、本発明の第1形態においては、被測定光のコヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置であって、被測定光が入射され、被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、正側回折光及び負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、測定面における干渉縞強度分布を測定する測定部と、干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する算出部とを備えるコヒーレンス測定装置を提供する。

0009

反射部は、正側回折光の進行方向に設けられ、正側回折光を反射する正側ミラーと、負側回折光の進行方向に設けられ、負側回折光を反射する負側ミラーとを有してよい。回折格子のそれぞれの回折溝は、第1の方向に沿って形成され、正側ミラーは、第1の方向を法線とする水平面内に投影した正側回折光の進行方向を法線とする反射面を有し、正側回折光を全反射し、負側ミラーは、水平面内に投影した負側回折光の進行方向を法線とする反射面を有し、負側回折光を全反射してよい。

0010

コヒーレンス測定装置は、被測定光を平行光に変換し、回折格子に入射するコリメータを更に備えてよい。回折格子は、入射面に被測定光が入射され、入射の裏面に設けられた射出面から回折光を射出する透過型回折格子であり、コリメータは、回折格子に対して入射面側に設けられ、入射面に被測定光を入射し、反射部は、回折格子に対して射出面側に設けられ、回折格子の射出面において、正側回折光及び負側回折光を干渉させ、測定部は、回折格子を透過した干渉縞を測定してよい。

0011

回折格子は、入反射面に被測定光が入射され、入反射面から回折光を射出する反射型回折格子であり、コリメータは、回折格子に対して入反射面側に設けられ、入反射面に被測定光を入射し、反射部は、回折格子に対して入反射面側に設けられ、回折格子の入反射面において、正側回折光及び負側回折光を干渉させ、測定部は、回折格子において反射した干渉縞を測定してよい。

0012

反射部は、測定すべき被測定光の波長に基づいて、正側ミラー及び負側ミラーの位置を制御する制御部を更に有してよい。回折格子は、略単一の波長を有する被測定光に対し、射出角の異なる複数の正側回折光と、射出角の異なる複数の負側回折光とを生成し、反射部は、いずれかの射出角を有する正側回折光及び負側回折光を反射する位置に、正側ミラー及び負側ミラーの位置を制御する制御部を更に有してよい。

0013

コヒーレンス測定装置は、予め定められた複数種類の波長の被測定光のコヒーレンス特性を測定し、反射部は、それぞれの波長に対するそれぞれの正側回折光の進行方向に設けられた、複数の正側ミラーと、それぞれの波長に対するそれぞれの負側回折光の進行方向に設けられた、複数の負側ミラーとを有してよい。コヒーレンス測定装置は、パルスの被測定光のコヒーレンス特性を測定してよい。

0014

本発明の第2の形態においては、発光素子を試験する試験装置であって、発光素子が発光する被測定光のコヒーレンス特性を測定するコヒーレンス測定装置と、コヒーレンス測定装置が測定したコヒーレンス特性に基づいて、発光素子の良否を判定する判定部とを備え、コヒーレンス測定装置は、被測定光が入射され、被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光とを射出する回折格子と、正側回折光及び負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる反射部と、測定面における干渉縞の強度分布を測定する測定部と、干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する算出部とを有する試験装置を提供する。

0015

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群サブコンビネーションもまた、発明となりうる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

0017

図1は、本発明の実施形態に係る試験装置100の構成の一例を示す図である。試験装置100は、レーザダイオード等の発光素子10を試験する装置であって、コヒーレンス測定装置20及び判定部12を備える。コヒーレンス測定装置20は、発光素子10が出力する被測定光のコヒーレンス特性を測定する。

0018

また、判定部12は、コヒーレンス測定装置20が測定したコヒーレンス特性に基づいて、発光素子10の良否を判定する。例えば判定部12は、測定したコヒーレンス特性と、予め規定される期待値特性とを比較することにより、発光素子10の良否を判定してよい。本例におけるコヒーレンス測定装置20は、パルスの被測定光のコヒーレンス特性を精度よく測定できる装置であるが、パルス光以外の被測定光のコヒーレンス特性も、同様に測定することができる。

0019

コヒーレンス測定装置20は、コリメータ24、回折格子26、反射部40、測定部22、及び算出部30を備える。コリメータ24は、発光素子10が射出する被測定光を平行光に変換し、回折格子26に入射する。コリメータ24は、回折格子26の入射面32に対し、略垂直に被測定光を入射してよい。

0020

回折格子26は、被測定光が入射され、被測定光の波長に応じた正の射出角を有する正側回折光と、被測定光の波長に応じた負の射出角を有する負側回折光を射出する。本例において回折格子26は、透過型回折格子であって、入射面32と、入射面の裏面に設けられた射出面34を有する。この場合、コリメータ24は、回折格子26に対して入射面32側に設けられ、入射面32に被測定光を入射する。入射面32に入射された被測定光は回折格子26により回折され、射出面において正側回折光及び負側回折光として射出される。

0021

ここで、回折格子26の構造等に応じて、正側回折光及び負側回折光は、それぞれ複数次の回折光を有する。被測定光が入射面32に対して略垂直に入射された場合、正側回折光及び負側回折光において対応する次数の回折光は、射出面34の法線に対して正側及び負側に略等しい偏角を有して射出される。本例においては、例えば+1次の回折光と、−1次の回折光のように、対応する次数の回折光を用いて説明する。

0022

反射部40は、正側回折光及び負側回折光を反射し、それぞれの反射光を予め定められた測定面において干渉させる。本例において反射部40は、回折格子26に対して射出面34側に設けられ、回折格子26の射出面34においてそれぞれの反射光を干渉させるべく、正側回折光及び負側回折光を反射する。例えば反射部40は、それぞれの回折光の進行方向を法線とする反射面を有するミラーにより、それぞれの回折光を反射してよい。

0023

反射部40は、正側回折光を反射する正側ミラー28−1、及び負側回折光を反射する負側ミラー28−2を有する。正側ミラー28−1は、正側回折光の進行方向に設けられ、正側回折光を反射する。また、負側ミラー28−2は、負側回折光の進行方向に設けられ、負側回折光を反射する。

0024

正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、正側回折光及び負側回折光の反射光を、回折格子26の射出面34において干渉させる。図1に示すように、正側回折光及び負側回折光は、被測定光のビーム径に応じたビーム径を有する。このため、それぞれの反射光に含まれる成分は、ビーム中心からの距離に応じた光路を通過し、光路差に応じて干渉する。

0025

測定部22は、回折格子26に対して入射面32側の空間に設けられ、射出面34に形成される干渉縞の強度分布を、回折格子26の入射面32を介して測定する。例えば測定部22はCCD等の受光装置であって、回折格子26を介して平行光に変換された干渉縞を受光する。算出部30は、測定部22が測定した干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する。

0026

図2は、正側回折光及び負側回折光におけるそれぞれの成分の光路差を説明する図である。本例においては、被測定光のビーム径をφ、正側回折光及び負側回折光の偏角をθとして説明する。また、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2が、回折格子26からそれぞれ略等距離に設けられる場合を説明する。また、被測定光に含まれる2つの成分をL1及びL2とし、成分L1及び成分L2の光路差を説明する。図2に示すように、本例において成分L1及び成分L2は、被測定光の両端における成分である。

0027

成分L1は、射出面34において正側の成分L1+及び負側の成分L1−に回折される。また、成分L2は、射出面34において正側の成分L2+及び負側の成分L2−に回折される。それぞれの回折光の成分は、射出面34の法線に対して偏角θを有して射出される。

0028

正側の成分L1+及び負側の成分L1−は、それぞれ正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2において全反射され、射出点と略同一の位置で干渉する。このとき、正側の成分L1+及び負側の成分L1−は、片道で光路差dを生じるので、往復で2dの光路差が生じる。ここで、光路差dは、当該成分のビーム中心からの距離φ/2と偏角θにより、d=φsinθで規定される。同様に、正側の成分L2+及び負側の成分L2−も、往復で2dの光路差が生じる。

0029

このように、光路差dは、当該成分のビーム中心からの距離の関数で与えられる。このため、正側及び負側の回折光を干渉させた場合、ビーム中心からの距離に応じて干渉縞が生じる。

0030

また、本例においては正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2と、回折格子26との距離がそれぞれ等しい場合について説明したが、他の例においては、正側ミラー28−1の回折格子26までの距離と、負側ミラー28−2の回折格子26までの距離とは異なっていてもよい。この場合であっても、例えば当該距離差をkとした場合、正側の成分L1+と負側の成分L1−との光路差dは、d=φsinθ±kで規定される。この場合であっても、光路差dは、当該成分のビーム中心からの距離の関数で与えられる。このため、正側及び負側の回折光を干渉させた場合、ビーム中心からの距離に応じて干渉縞が生じる。

0031

図3は、測定部22が測定する干渉縞の強度分布の一例を示す図である。測定部22の受光面には、図3に示すような干渉縞が入射される。そして、回折格子26の回折溝と垂直な方向xにおける位置毎に、当該干渉縞の強度を計測する。方向xにおける位置は、ビーム中心からの距離に対応するので、それぞれのビーム中心からの距離に応じた光路差の干渉強度を計測することができる。このため、被測定光のコヒーレンス特性を得ることができる。

0032

本例におけるコヒーレンス測定装置20によれば、正側回折光と負側回折光との光路差を利用して、光路差に応じた干渉縞を形成させることにより、それぞれの光路差ごとの干渉の強度を略同時に測定することができる。このため、例えばパルスの被測定光に対しても、パルス周期及びパルス幅等によらず、精度よくコヒーレンス特性を測定することができる。このため、発光素子10の良否を精度よく判定することができる。

0033

図4は、コヒーレンス測定装置20を、図1とは90度異なる角度から見た一例を示す図である。例えば図1は、回折格子26における回折溝の長手方向から見た図であり、図4は、回折格子26における回折溝の短手方向から見た図である。図1に示すように、コリメータ24は、回折溝の長手方向を法線とする面内において、入射面32に略垂直に被測定光を入射させる。この場合、それぞれの回折光は、回折溝の長手方向を法線とする面内において、射出面34の法線に対しそれぞれ+θ及び−θの偏角を有して射出される。

0034

また、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、それぞれの回折光を反射し、射出面34において干渉させる。このとき、例えば正側ミラー28−1が、正側回折光の進行方向を法線とする反射面を有する場合、正側回折光の反射光は、射出面34における正側回折光の射出点に戻される。つまり、回折光の射出領域と、干渉縞が形成される領域とが同一となってしまい、干渉縞を精度よく測定することができない。

0035

これに対し、本例におけるコリメータ24は、図1に示すように、回折溝の長手方向を法線とする面内においては、被測定光を入射面32に対して略垂直に入射させる。また、図4に示すように、回折溝の短手方向を法線とする面内においては、被測定光を入射面32に対して角度を有して入射させる。

0036

また、本例における正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、図1に示すように、回折溝の長手方向を法線とする面内においては、それぞれの回折光と略垂直な反射面を有する。また図4に示すように、回折溝の短手方向を法線とする面内においては、それぞれの回折光に対して角度を有する反射面を有する。このような構成により、射出面34における射出領域と、干渉縞が形成される領域を異ならせることができる。

0037

そして、測定部22は、回折格子26を透過した干渉縞の光の進行方向に設けられる。例えば、図1に示した回折溝の長手方向を法線とする面内においては、測定部22は、コリメータ24と略同一の位置に設けられてよい。また図4に示すように、コリメータ24と測定部22とは、回折格子26の回折溝の長手方向において異なる高さに設けられる。これにより、測定部22は、被測定光の影響を受けずに、干渉縞を計測することができる。

0038

図5は、回折格子26の斜視図の一例を示す図である。回折格子26のそれぞれの回折溝は、第1の方向zに沿って形成される。つまり、回折溝の長手方向は、第1の方向zである。また、回折溝の短手方向は、第1の方向zと垂直な第2の方向xである。

0039

また、図4において説明したように、被測定光は、回折溝の短手方向を法線とする面内において、回折格子26に対して角度を有して入射される。このため、図5に示すように、正側及び負側の回折光の進行方向は、第1の方向zを法線とする水平面36に対して角度を有する。

0040

正側ミラー28−1は、水平面36に投影された正側回折光の進行方向αを法線とする反射面を有してよい。また、負側ミラー28−2は、水平面36に投影された負側回折光の進行方向βを法線とする反射面を有してよい。この場合、それぞれの反射光は、回折格子26の射出面34を含むxz平面内であって、x方向における位置が回折光の射出点の位置と略同一となる測定面で干渉縞を形成する。

0041

図5においては、測定面に回折格子26が形成されていないが、図4に示したように、当該測定面にも回折格子26が延伸して設けられることが好ましい。これにより、射出面34側に形成された干渉縞を平行光に変換し、入射面32から射出することができる。このため、測定部22は、干渉縞を精度よく計測することができる。

0042

また、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の反射面の角度は、前述した角度に限定されない。正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、正側回折光のそれぞれの成分の平均光路長と、負側回折光のそれぞれの成分の平均光路長とが略同一となる測定面でそれぞれの回折光を干渉させるような角度を有していればよい。例えば、正側ミラー28−1の反射面の法線と、正側回折光の進行方向とが為す角が、負側ミラー28−2の反射面の法線と、負側回折光の進行方向とが為す角とが同等となるように、それぞれのミラーを設けてよい。

0043

図6は、コヒーレンス測定装置20の構成の他の例を示す図である。本例においてコヒーレンス測定装置20は、コリメータ24、反射型回折格子38、反射部40、測定部22、及び算出部30を備える。コリメータ24は、図1に関連して説明したコリメータ24と同一である。

0044

反射型回折格子38は、入反射面42側に設けられたコリメータ24から、入反射面42に被測定光が入射され、入反射面42から回折光を射出する。反射部40は、反射型回折格子38に対して入反射面42側に設けられ、正側回折光及び負側回折光を反射し、入反射面42において干渉させる。反射部40は、図1に関連して説明した反射部40と同様に、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2を有する。正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の、反射型回折格子38に対する距離及び反射面の角度は、図5に関連して説明した正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2と同様である。正側回折光及び負側回折光の光路差は、図2において説明した場合と同様であるので、その説明を省略する。

0045

測定部22は、反射型回折格子38において反射した干渉縞の強度分布を測定する。例えば測定部22は、反射型回折格子38に対して入反射面42側の空間に設けられ、入反射面42に形成された干渉縞の回折光を計測する。これにより、測定部22は、平行光に変換された干渉縞を測定することができる。算出部30は、測定部22が測定した干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出する。算出部30の動作は、図3に関連して説明した算出部30と同一である。

0046

図7は、図6に示したコヒーレンス測定装置20を、図6とは90度異なる角度から見た一例を示す図である。例えば図6は、反射型回折格子38における回折溝の長手方向から見た図であり、図7は、反射型回折格子38における回折溝の短手方向から見た図である。図6に示すように、コリメータ24は、回折溝の長手方向を法線とする面内において、入反射面42に略垂直に被測定光を入射させる。この場合、それぞれの回折光は、回折溝の長手方向を法線とする面内において、入反射面42の法線に対しそれぞれ+θ及び−θの偏角を有して射出される。

0047

また、コリメータ24は、図6に示すように、回折溝の長手方向を法線とする面内においては、被測定光を入反射面42に対して略垂直に入射させる。また、図7に示すように、回折溝の短手方向を法線とする面内においては、被測定光を入反射面42に対して角度を有して入射させる。

0048

また、本例における正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、図6に示すように、回折溝の長手方向を法線とする面内においては、それぞれの回折光と略垂直な反射面を有する。また図7に示すように、回折溝の短手方向を法線とする面内においては、それぞれの回折光に対して角度を有する反射面を有する。このような構成により、入反射面42における射出領域と、干渉縞が形成される領域を異ならせることができる。

0049

そして、図7に示すように測定部22は、反射型回折格子38において反射した干渉縞の光の進行方向に設けられる。例えば、図6に示した回折溝の長手方向を法線とする面内においては、測定部22は、コリメータ24と略同一の位置に設けられてよい。また図7に示すように、コリメータ24と測定部22とは、反射型回折格子38の回折溝の長手方向において異なる高さに設けられる。これにより、測定部22は、被測定光の影響を受けずに、干渉縞を計測することができる。

0050

このような構成によっても、パルスの被測定光のコヒーレンス特性を精度よく測定することができる。このため、発光素子10の良否を精度よく判定することができる。また、図1から図7において説明したコヒーレンス測定装置20においては、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の位置が固定される。即ち、ミラーの位置を制御する複雑な駆動系を有さず、低コストで装置を構成することができる。また、光学系のアライメントを調整することが容易である。

0051

図8は、反射部40の構成の他の例を示す。本例における反射部40は、複数の正側ミラー28−1、及び複数の負側ミラー28−2を有する。正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、一対一に対応して設けられる。対応する正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2は、回折格子26の射出面34と、反射面との為す角が同等である。ここで同等とは、角度の正負が逆であって、絶対値が等しいことをいう。

0052

射出面34から射出される正側回折光及び負側回折光は、被測定光の波長に応じて、射出面34の法線に対する偏角(射出角)が定まる。このため、反射部40は、予め定められた複数の波長に対応する位置に、それぞれの正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2を有することが好ましい。例えば、コヒーレンス測定装置20は、赤外レーザ赤色レーザ、及び青紫色レーザを被測定光として受け取り、反射部40は、それぞれの被測定光の波長(780nm、650nm、405nm)に対応する位置に、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2を有してよい。

0053

ここで、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2のそれぞれの組み合わせが生成する干渉縞の測定面は、略同一の領域であってよく、また異なる領域であってもよい。また、反射部40は、一組の正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2と、制御部44とを有していてもよい。この場合、制御部44は、測定すべき被測定光の波長に基づいて、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の位置を制御する。

0054

また、略単一の波長を有する被測定光が入射された場合であっても、射出面34からは、複数次の正側回折光及び複数次の負側回折光が射出される。各次数の回折光の偏角は、被測定光の波長等により定まる。反射部40は、それぞれの次数の回折光に対応する位置に、それぞれの正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2を有していてもよい。この場合、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2のそれぞれの組み合わせは、それぞれ異なる領域の測定面に干渉縞を形成することが好ましい。

0055

測定部22は、それぞれの干渉縞を独立に測定してよく、また任意の干渉縞を測定してよい。それぞれの干渉縞における正側回折光及び負側回折光の最大光路差は、回折光の偏角により変化する。測定部22は、広い範囲の光路差について、コヒーレンス特性を測定する場合、次数の大きい回折光の干渉縞を測定してよい。また、測定部22は、高い分解能でコヒーレンス特性を測定する場合、次数の小さい回折光の干渉縞を測定してよい。また、算出部30は、複数の干渉縞の強度分布に基づいて、被測定光のコヒーレンス特性を算出してよい。

0056

また、反射部40は、一組の正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2と、制御部44とを有していてもよい。この場合、制御部44は、測定すべき次数の回折光の偏角に基づいて、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の位置を制御する。即ち、制御部44は、測定すべき回折光を反射する位置に、正側ミラー28−1及び負側ミラー28−2の位置を制御する。

0057

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0058

以上から明らかなように、本発明によれば、光路差毎の干渉強度を略同時に測定することができる。このため、パルス光等の被測定光についても、精度よくコヒーレンス特性を測定することができる。

図面の簡単な説明

0059

本発明の実施形態に係る試験装置100の構成の一例を示す図である。
正側回折光及び負側回折光におけるそれぞれの成分の光路差を説明する図である。
測定部22が測定する干渉縞の強度分布の一例を示す図である。
コヒーレンス測定装置20を、図1とは90度異なる角度から見た一例を示す図である。
回折格子26の斜視図の一例を示す図である。
コヒーレンス測定装置20の構成の他の例を示す図である。
図6に示したコヒーレンス測定装置20を、図6とは90度異なる角度から見た一例を示す図である。
反射部40の構成の他の例を示す。

符号の説明

0060

10・・・発光素子、12・・・判定部、20・・・コヒーレンス測定装置、22・・・測定部、24・・・コリメータ、26・・・回折格子、28・・・ミラー、30・・・算出部、32・・・入射面、34・・・射出面、36・・・水平面、38・・・反射型回折格子、40・・・反射部、42・・・入反射面、44・・・制御部、100・・・試験装置

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